Systernas

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Systernas

• Otimização e Avaliação da Segurança Hídrica
  Regional do Abastecimento de Água por meio de
  Sistemas de Captação de Água de Chuva

Lorena Fernandes Maia Ciência da
Computação Magno Jefferson de Souza Queiroz
Ciência da Computação Rodolfo Luiz Bezerra
Nóbrega Engenharia Civil Dezembro - 2006
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Sumário da Apresentação

• Início e Acompanhamento do Projeto
• Objetivo
• Idéia Geral
• Divisão de Tarefas
• Aplicações
• Gerador de Séries Sintéticas
• Análise de Rendimento
• Rendimento no OurGrid e Outros Resultados
• Melhorias Futuras
• Avaliação do Projeto EEG
• Agradecimentos

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Início e Acompanhamento

• EEG
• Abertura Oficial Final de 2005
• Submissões e Apresentações dos Projetos Início
  de Maio de 2006
• Sub-Projeto Systernas
• Formação do Grupo Abril de 2006
• Início das reuniões periódicas (quinzenais) Maio
  de 2006
• Cerca de 20 reuniões até o momento
• Utilização de lista de discussão do grupo e TWiki

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Objetivo

• Implementar uma aplicação que, através de
  simulações que demonstrem o comportamento de
  sistemas de captação de água de chuva,
  possibilite otimizar o dimensionamento destes e
  que realize uma análise de rendimento regional,
  englobando vários sistemas simultaneamente.

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Idéia Geral

Previsão Atmosférica ou Probabilidade de Chuva
Cadastro de Sistemas
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Divisão de Tarefas

• Lorena
• Conversores de formatos
• Gerador de séries sintéticas, auxílio na
  aplicação de rendimento regional
• Magno
• Aplicação de análise de rendimento regional
• Tratamento de resultados
• Análise de rendimento no OurGrid
• Rodolfo
• Especificações
• Elaboração testes, documentação e material de
  apoio
• Estabelecer cronograma e definir prioridades
• Análise de rendimento no OurGrid

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Aplicações

• Gerador de Séries Sintéticas
• Aplicação de análise de rendimento hídrico
  regional

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Gerador de Séries Sintéticas

• Fomenta cenários de precipitação em formato de
  dados de entrada para a aplicação de análise de
  rendimento.
• Utiliza séries de dados históricos diários
  (dezenas de anos geralmente) e através da análise
  estatística (média, desvio, assimetria,
  probabilidades) produz valores de precipitação
  que condizem com a realidade do local em estudo.

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Gerador de Séries Sintéticas

• Recebe e extrai dados de chuvas da ANA (Agência
  Nacional de Águas) os colocando em um arquivo PMH
• Anexa vários arquivos PMHs em um só
• Gera arquivos com informações de percentis a
  partir de arquivos PMHs
• A partir de arquivos contendo os percentis gera
  arquivos PMHs de possíveis precipitações para uma
  ou várias localidades.

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Gerador de Séries Sintéticas

• Arquitetura
• Em 2 camadas
• Lógica
• Pacote gerador sintaxe e o main da aplicação
• gerador.comandos classes responsáveis por
  executar o comando
• Dados
• gerador.util classes que tratam com a leitura e
  a gravação de arquivos, contando também com
  outras classes utilitárias para a execução dos
  comandos
• Padrões Utilizados
• Expert e Command
• Documentação

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Gerador de Séries Sintéticas

• Pacote gerador

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Análise de Rendimento

• Realiza as simulações para sistemas de captação
  de água de chuva em diferentes localidades.
• Utiliza como entradas parâmetros individuais e
  valores de precipitação para os pontos.
• Serão dados como resultados os valores parciais
  de volume captado e armazenado, além da garantia
  de abastecimento e confiabilidade volumétrica dos
  reservatórios.
• Realiza a variação automática de parâmetros,
  proporcionando mais demanda computacional e mais
  resultados.

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Análise de Rendimento

• Devido ao grande número de resultados produzidos
  com o uso o OurGrid foi necessário desenvolver na
  aplicação uma forma de reunir e classificar os
  principais valores obtidos na execução num
  relatório texto.
• Todo desenvolvimento aplicado para aproveitamento
  da aplicação na plataforma SegHidro.

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Análise de Rendimento

• A lógica de interface do sistema é baseada na
  entrada de parâmetros via linha de comando, onde
  o usuário pode definir quais os procedimentos que
  ele deseja. A lógica do sistema foi desenvolvida
  de modo a ser facilmente expansível e
  reutilizável, dessa forma a utilização de uma
  interface WEB ou GUI seria de fácil implementação.

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Análise de Rendimento

• A arquitetura do sistema baseia-se no design em
  camadas, onde temos quatro pacotes

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Análise de Rendimento

• Design Patterns
• Expert
• Singleton
• Tratamento de Exceções
• Documentação

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Rendimento no OurGrid
Divisão dos Jobs por Cenários de Precipitação
Número Da Simulação Variações (Volumes x Áreas de Captação x Demandas) Tempo de Execução (minutos) Tempo de Execução (minutos)
Número Da Simulação Variações (Volumes x Áreas de Captação x Demandas) Local OurGrid
1 140 37,60 12,75
2 441 118,20 37,68
3 756 202,60 68,78
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Rendimento no OurGrid
Divisão dos Jobs por Pontos
Número Da Simulação Variações (Volumes x Áreas de Captação x Demandas) Tempo de Execução (minutos) Tempo de Execução (minutos)
Número Da Simulação Variações (Volumes x Áreas de Captação x Demandas) Local OurGrid
1 140 37,60 8,8
2 441 118,20 25,1
3 756 202,60 26,5
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Outros Resultados

• Teste na Plataforma SegHidro
• Elaboração de Manual do Usuário
• Divulgação
• Evento da Associação Brasileira de Captação e
  Manejo de Água de Chuva
• Comissão ABNT que está elaborando a norma para
  aproveitamento de Água de Chuva

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Melhorias Futuras

• Desenvolvimento da Interface WEB para execução da
  aplicação
• Edição automática dos JDFs para execução no grid
• Implementação de um gerador de mapas temáticos
  com os resultados da aplicação
• Possibilidade de resultados em formato .CSV,
  facilitando o uso dos resultados em aplicativos
  como o Excel e OpenOffice e, ainda, possibilitar
  a disponibilização deles em servidor OPeNDAP
• Otimização da linha de execução (deixar mais
  flexível para variações e ordem dos parâmetros)

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Avaliação do Projeto EEG

• Oportunidade em Projeto de Relevância
  Internacional
• Acessibilidade em novas tecnologias e integração
  com outras ciências
• Sugestões para próximas chamadas
• Melhor adaptação com o calendário acadêmico
• Maior acompanhamento dos projetos (reuniões
  periódicas)
• Locação de tutor para os projetos

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Agradecimentos

• HP, LSD, UFCG
• Matheus Gaudêncio, Alexandro Soares, Danilo Pena,
  Carla Araújo, Flávio Santos.
• Professores Carlos Galvão e Jacques Sauvé
• Professor Fernando Pruski da UFV
• Equipe do Laboratório de Hidráulica 2
• Associação Brasileira de Captação e Manejo de
  Água de Chuva